Kas ir nanotehnoloģija un kādus pielietojumus tā var izmantot?

Daudzi no jums būs dzirdējuši par nanozinātni un nanotehnoloģiju. Šīs zināšanu jomas mūsdienās ir īpaši ieinteresētas, un tās daudz prognozē nākotnes attīstībā.

Nanotehnoloģija attiecas uz zinātnes jēdzienu, ko izmanto molekulārā un atomu līmenī, tas ir, uz vielas pamatdaļu. Šajā rakstā mēs paskaidrosim, kas tieši ir nanotehnoloģija, kādi ir tās pielietojumi un kur jūs varat veikt šāda veida pētījumus.

• Ieteicamais raksts: "Zinātniskās metodes 6 darbības (un tās raksturojums)"

Kas ir nanotehnoloģija?

Par nanotehnoloģijām ir zināms arvien vairāk, un šodien šī disciplīna pieaug, piedāvājot universitātes studijas arvien vairāk un vairāk universitāšu. Nanotehnoloģija ir tehnoloģiju nozare, kas pēta vielas dizainu un manipulācijas tās atomu un molekulu līmenī.medicīniskiem vai rūpnieciskiem mērķiem.

Tās skala ir nanometrs, kas ir vienāds ar 10, kas pacelts līdz mīnus deviņas reizes lielāks par metru. Tas nozīmē, ka 1 000 000 000 nanometri ir 1 metrs. Ideja ir izgatavot produktus mikroskalā.

Nanozinātnes un nanotehnoloģijas atšķirības

Nanozinātnes un nanotehnoloģijas jēdzieni parasti iet roku rokā. Nanozinātnei molekulārā līmeņa ziņā ir tāda pati definīcija kā nanotehnoloģijai.

Tomēr, runājot par nanozinātni, mēs atsaucamies uz fizisko, ķīmisko un bioloģisko parādību izpēti. Tās pielietojums parasti ir vairāk saistīts ar vairāk medicīnas vai veselības jomām, bet to var izmantot arī vairāk rūpniecības jomās.

Mazliet vēstures

Nanotehnoloģija ir zinātnes nozare, kas pirmo reizi tika izveidota 60. gadu beigās. Tajā gadā Ričards Feinmans - amerikāņu teorētiskais fiziķis - bija Nobela prēmijas fizikā ieguvējs. Ričards Fainmans aprakstīja un izstrādāja matemātisku izteicienu kopumu, kas bija paredzēts, lai izskaidrotu subatomisko daļiņu uzvedību.

Šie izteicieni vēlāk kļuva pazīstami kā Feinmana diagrammas.

Ričards Fainmans bija pirmais, kurš prezentācijā Caltech apsprieda nanozinātnes un nanotehnoloģijas iespējas (Kalifornijas Tehnoloģiju institūts) 1959. Gadā, kurā viņš aprakstīja vielas sintezēšanas iespēju, tieši manipulējot ar atomi.

Kādas nanotehnoloģijas var būt lietojumprogrammas?

Nanotehnoloģijas ir dažādas. Kā jau minējām, nanotehnoloģija pieaug, un to arvien vairāk pēta pētniecības grupās.

Šajā sadaļā Mēs pārskatām pašreizējās lietojumprogrammas.

1. Nanotehnoloģija: medicīniski pielietojumi

Nanotehnoloģijas medicīniskie pielietojumi ir ļoti interesanti. Viens no tā biomedicīnas pielietojumiem ir zāļu lietošana. Nanotehnoloģija šajā jomā tiek izmantota kā zāļu ievadīšanas sistēma, tas ir, lai atbrīvotu vielu ar terapeitisku aktivitāti.

Ideja ir izmantot narkotiku nanodaļiņas, kas darbojas kā transportlīdzeklis, tas ir, transportieris. To lieto, ja zālēm nav pietiekamu fizikāli ķīmisko īpašību, lai sasniegtu to terapeitisko mērķi.

Tad tas tiek atrisināts, izmantojot nanotehnoloģijas, izmantojot, piemēram, nanosistēmas biokonjugāti, kas ir ligandi, kas saistās ar narkotikām, un atdalās no tiem, kad tiek sasniegta zāļu vieta vēlamais ķermenis.

Šī lietojumprogramma ir īpaši ieinteresēta vēža terapijā, jo tagad ir zināms tiem parasti ir zema specifika (piemēram, ķīmijterapija), kas izraisa daudzus efektus nelabvēlīgs. Šī iemesla dēļ tiek izmantotas nanosistēmas, kas uzlabo pretvēža zāļu tiešu piegādi audzēja vietai.

2. Nanotehnoloģija: pārtika

Nanotehnoloģijas tiek izmantotas arī tādu ierīču (nanosensoru un nanochipu) radīšanai, kas darbojas kā elektronisks deguns un mēle, un tādējādi analizē ar smaržu un garšu saistītos aspektus. Tāpēc tos izmanto pārtikas rūpniecībā.

No otras puses, tos izmanto arī pārtikas svaiguma, patogēnu, zāļu, piedevu, smago metālu, toksīnu, piesārņotāju uc noteikšanai.

No otras puses, nanotehnoloģijas tiek izmantotas arī tādu nano-iepakojumu izstrādei un radīšanai aizsargāt pārtiku, piešķirot tai specifiskas īpašības (labāka garša, kvalitāte, smarža, tekstūra ...).

3. Nanotehnoloģija: rūpnieciski pielietojumi

Rūpniecības jomā tam ir dažādi pielietojumi: piemēram, tekstilrūpniecībā. Nanotehnoloģija tiek izmantota gudru audumu izstrādei: traipu atbaidīšanai, būt pašattīrīšanās, lai izvairītos no nepatīkamām smakām vai pat mainītu krāsu un temperatūru audi.

Vēl viens pielietojums ir lauksaimniecībā. Ideja ir izstrādāt produktus ar labākām pesticīdu, herbicīdu un mēslošanas līdzekļu īpašībām. Galvenais mērķis ir augsnes uzlabošana. Ir arī nanotehnoloģiju izmantošana tā saukto "nanosensoru" izmantošanai, tādu vielu kā ūdens, slāpeklis utt. Noteikšanai.

Mājlopos nanotehnoloģijas tiek izmantotas nanodaļiņu izstrādei, lai dzīvniekiem piegādātu zāles vai vakcīnas. dzīvnieki, kā arī nosauktie nanosensori, kurus šajā gadījumā izmanto mikroorganismu, slimību un / vai vielu noteikšanai toksisks.

Kosmētikas jomā nanotehnoloģijas tiek izmantotas kosmētikas krēmu projektēšanai un izstrādei ar pretgrumbu īpašības vai, piemēram, saules krēmi ar nanodaļiņām, kas uzlabo aizsardzību pret Sv.

Kur studēt nanotehnoloģiju?

Kā mēs jau komentējām, Nanotehnoloģija ir zinātnes nozare, kurai ir arvien lielāka nozīme un vērtība zinātnes aprindās un līdz ar to sabiedrībā. Šī iemesla dēļ arvien vairāk universitāšu piedāvā nanotehnoloģijas (un nanozinātnes) studijas.

Nanozinātnes un nanotehnoloģijas grāds tiek pasniegts tikai Barselonas Autonomajā universitātē (UAB), kopš 2009. gada. Drīz Universidad da Coruña (UDC) piedāvās šo grādu.

Pārējā Spānijā jūs varat studēt maģistra grādus, kas saistīti ar nanotehnoloģiju: Universidad Autónoma de Madrid (maģistra grāds Advanced Materials, Nanotechnology and Photonics), Rovira i Virgili University (maģistra grāds nanozinātnē, materiālos un procesos: tehnoloģija) Frontera Chemistry), un dažādās universitātēs jūs varat uzņemt starpuniversitātes maģistrantūru nanozinātnēs un nanotehnoloģijās Molekulāra.

Šīs disciplīnas nākotne

Kā jūs jau redzējāt, nanotehnoloģijas (un nanozinātnes) ir vairākas lietojumprogrammas. Tās pielietojums ir no dzīves padarīšanas ērtāku un praktiskāku, līdz aspektiem, kas vairāk saistīti ar dzīves kvalitātes un veselības uzlabošanu.

Tad par to nav šaubu jūsu zināšanas ir daļa no jauniem rīkiem un iespējām nākotnē.

Bibliogrāfiskās atsauces

• Jūlijs Pūls, Čārlzs P, Ouvens, Frenks Dž. Owens un Cao Vázquez, Roberto. (2007). Ievads nanotehnoloģijā. Redakcija Reverte, Spānija. 1. izdevums.

• Kaku, Mičio, Garsija Garmilla, Mercedes. (2017). Nākotnes fizika: kā zinātne noteiks cilvēces likteni un mūsu ikdienas dzīvi XXII gadsimtā. Redakcija Debolsillo, Spānija. 1. izdevums.

• Takeuči, Naboru. (2010). Nanozinātne un nanotehnoloģija: labāka pasaules atoma veidošana pēc atoma. Ekonomiskās kultūras redakcijas fonds. Spānija.